Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6899
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
C 10J 3/00
(54) ГАЗОГЕНЕРАТОР
(21) Номер заявки: u 20100512
(22) 2010.06.01
(71) Заявитель: Белорусский националь-
ный технический университет (BY)
(72) Автор: Бокун Иван Антонович (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
национальный технический универси-
тет (BY)
(57)
Газогенератор, содержащий два вертикальных корпуса с поверхностями охлаждения и
трубопровод подачи топлива, отличающийся тем, что нижние сечения корпусов сооб-
щаются между собой с помощью U-образного переходника с подключенным к нему тру-
бопроводом подачи топлива, выполненным в виде шахты с падающим слоем и
снабженным устройством аэродинамического торможения слоя в виде расположенных с
противоположных сторон шахты и плотно примыкающих к ее стенкам через решетки ко-
робов для подвода в слой воздуха и отвода газов из него, смещенных по высоте относи-
тельно друг друга и подключенных к пульсатору, к которому подсоединены
трубопроводы подвода воздуха и отвода продуктов газификации.
(56)
1. Альтшулер B.C. Новые процессы газификации твердого топлива. - М.: Недра, 1976. -
С. 279.
2. Патент РФ 2199057, МПК 7
F 23C 10/18, 2003.
BY6899U2010.12.30

2. BY 6899 U 2010.12.30
2
Полезная модель относится к технике газификации низкосортных топлив и может
быть использована при разработке газогенераторов для производства горючих газов в
энергетике, коммунальном, сельском хозяйстве и др.
Известен газогенератор с кипящим слоем [1], представляющий полый футерованный
внутри корпус, выполненный из нержавеющей стали. Газогенератор содержит топливный,
загрузочный и зольный бункеры, колосниковую камеру, подрешеточную воздушную ка-
меру, фурмы вторичного дутья, штуцер для вывода газа, циклон, встроенный внутри по-
лого корпуса и служащий для очистки дымовых газов от пыли. Уголь шнековым или
плунжерным питателями непрерывно подается в шахту газогенератора. За счет динамиче-
ского воздействия потока воздуха, подаваемого под решетку, образуется кипящий слой.
Зола из газогенератора непрерывно отводится шнеком.
Недостатками такого газогенератора являются образование спекающихся агломератов
и, вследствие этого явления, ухудшение перемешивания материала, а также повышенный
унос пыли, что ухудшает работу циклона. Кроме того, следует отметить, что спеченные
агломераты, а также некоторые виды топлива не всегда переходят в состояние псевдо-
ожижения (кипения) из-за образования каналов.
К заявляемой полезной модели наиболее близким техническим решением является га-
зогенератор [2], содержащий вертикально установленные один в другом внутренний и
наружный корпусы, образующие рубашку воздушного охлаждения, а также закрепленный
в обоих корпусах трубопровод подачи топлива в кипящий слой. При этом трубопровод
подачи топлива расположен во внутреннем корпусе на распределительной решетке, под-
ключенной к упомянутой рубашке, закреплен в верхних частях корпуса и выполнен с вы-
пускным патрубком, продольно расположенным во внутреннем корпусе, а последний
установлен в наружном корпусе с возможностью продольного перемещения.
Недостатком такого газогенератора является образование внутри слоя спекающихся
агломератов и каналов, через которые уходит газ, унося с собой непрореагировавшие ча-
стицы газифицируемого топлива, ухудшая работу циклона, приводя к плохому перемеши-
ванию топлива, ухудшая процессы тепло- и массообмена в слое и тем самым ухудшая
процесс газификации топлива.
Задачей полезной модели является повышение эффективности работы газогенератора
за счет интенсивного перемешивания газифицируемого топлива, сокращения уноса,
предотвращения спекания топлива и поддержания требуемой температуры слоя, а также
интенсификации процессов тепло- и массообмена в слое.
Указанная задача достигается тем, что в газогенераторе, содержащем два вертикаль-
ных корпуса с поверхностями охлаждения и трубопровод подачи топлива, нижние сече-
ния корпусов сообщаются между собой с помощью U-образного переходника с
подключенным к нему трубопроводом подачи топлива, выполненным в виде шахты с па-
дающим слоем и снабженным устройством аэродинамического торможения слоя в виде
расположенных с противоположных сторон шахты и плотно примыкающих к ее стенкам
через решетки коробов для подвода в слой воздуха и отвода газов из него, смещенных по
высоте относительно друг друга и подключенных к пульсатору, к которому подсоединены
трубопроводы подвода воздуха и отвода продуктов газификации.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображен газоге-
нератор.
Газогенератор содержит два корпуса 1, 2 с расположенными внутри них поверхностя-
ми охлаждения 3, U-образный соединительный переходник 4, трубопровод 5 подачи топ-
лива, выполненный в виде шахты с падающим слоем и снабженный устройством
аэродинамического торможения слоя в виде расположенных с противоположных сторон
шахты и плотно примыкающих к ее стенкам коробов 6, 7 для подвода в слой воздуха и от-
вода газов из него, смещенных по высоте относительно друг друга, горелки 8 для розжига
слоя, бункер 9 для приема топлива, питателя 10 подачи топлива, пульсатора 11, к которо-

3. BY 6899 U 2010.12.30
3
му подключены короба 6, 7, устройства 12 для вывода золы, трубопровод 13 подвода воз-
духа и трубопровод 14 отвода продуктов подключены к пульсатору 11.
Газогенератор работает следующим образом.
Топливо из бункера 9 питателем 10 подается в трубопровод 5 подачи топлива с пада-
ющим слоем, а затем в U-образный переходник 4, сообщающий нижние сечения корпусов
1, 2. Воздух подводится по трубопроводу 13 к пульсатору 11, а затем по коробам 6, 7 по-
ступает к трубопроводу 5 подачи топлива, выполненному в виде шахты с падающим сло-
ем. Пройдя через плотный слой зернистого материала (топлива), воздух поступает в
верхнюю часть корпуса 1, далее в горизонтальный U-образный переходник 4, из которого
подается топливо в нижнюю часть корпуса 2, где поджигается с помощью горелки 8 и
идет процесс газификации в кипящем слое. Образующийся газ, пройдя верхнюю часть
корпуса 2 по газоотводящему коробу 6, подводится к трубопроводу 5 с падающим слоем,
где он очищается от пыли и подогревает топливо, и далее по коробу 6 поступает к пульса-
тору 11 и, наконец, с помощью газоотводящего трубопровода 14 поступает к потребите-
лю. Поддержание требуемой температуры слоя в корпусах 1, 2 осуществляется
теплообменником 3. Выгрузка золы осуществляется устройством 12.
Преимущества предлагаемого газогенератора состоят в следующем: благодаря
устройству аэродинамического торможения слоя в шахтном трубопроводе подачи топлива
с плотным падающим слоем, выполненному в виде коробов, служащих для отвода газа из
кипящего слоя и примыкающих к шахтному трубопроводу подачи топлива с противопо-
ложных сторон, смещенных по высоте, обеспечивается очистка газа и предварительно по-
догревается слой газифицируемого топлива. При этом стенки трубопровода подачи
топлива в местах соприкосновения газоотводящих коробов выполнены в виде решеток, а
торможение слоя осуществляется за счет периодического изменения давления газа. Дви-
жение слоя вниз происходит в период переключения направления движения газов и воз-
духа.
Чередование состояния слоя в корпусах, обеспечиваемое изменением направления
дутья, способствует перемешиванию слоя, интенсификации процессов тепло- и массооб-
мена, предотвращает образование агломератов.
Подача топлива в U-образный переходник 4 осуществляется в период изменения
направления подачи воздуха и отвода газа к коробам 6, 7. Отвод газа через шахтный тру-
бопровод подачи топлива и неподвижный слой очищает его от пыли.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.